Eletricidade. É difícil imaginar a vida sem ela. Do chuveiro ao computador, é necessário que aqueles invisíveis elétrons estejam correndo pelas fiações para que nossa vida diária possa manter os confortos e praticidades com os quais nos acostumamos. Show Essa forma de energia obedece a algumas leis bem simples que lhes permitem aplicações versáteis, as quais vão do girar motores pesados a projetar na tela de seu computador o texto que você está lendo agora. Antes de falar das leis e suas equações, vamos dar uma olhada em alguns conceitos. Sabemos que os elétrons têm carga negativa e os prótons têm carga positiva. Sabemos também que, quando próximos, corpos carregados com cargas opostas se atraem, enquanto os carregados com cargas iguais se repelem. Carga elétrica Tudo bem, mas o que é exatamente carga elétrica? Bem, para falar a verdade, ninguém sabe... Carga elétrica se inclui entre o que chamamos em ciência de conceitos primitivos, entidades que podemos observar e cujas propriedades e comportamento podemos mensurar, mas não temos como defini-las exatamente. Uma das propriedades que podemos observar e mensurar nas cargas elétricas é a formação de campos elétricos. Campos elétricos Campos elétricos se comportam de modo análogo aos campos gravitacionais e magnéticos, uma vez que campos elétricos (assim como os outros campos citados) interagem entre si quando colocados próximos uns dos outros, produzindo forças. Estas forças são as que produzem a atração entre um corpo carregado com carga positiva e outro com carga negativa, da mesma forma que a repulsão, se ambos forem negativos ou positivos. Uma forma esquemática de compreender os campos elétricos é representá-las através de linhas de força. A figura abaixo mostra as linhas de força que formam os campos elétricos em torno de uma carga positiva e outra negativa:
Também podemos usar as linhas de força para esquematizar as interações entre dois campos elétricos, conforme a figura que segue:
Um tipo particular de campo elétrico, muito utilizado para simulações, experimentos ou em exercícios de física é o campo elétrico uniforme, esquematizado na figura a seguir:
Como mostra a figura, o que caracteriza o campo elétrico uniforme são suas linhas de força, que se comportam como paralelas igualmente espaçadas. Isso ocorre quando duas placas paralelas e uniformemente carregadas com cargas de sinais opostos são posicionadas a uma distância próxima uma da outra. A lei de Coulomb O campo elétrico uniforme apresenta esta igualdade em suas linhas de força, implicando que o campo se mantém igual entre as placas e, por consequência, uma carga elétrica posicionada entre elas estará sujeita a uma força cuja intensidade e sentido são constantes ao longo do campo. Vistos os conceitos, vamos à lei de Coulomb. Como quase sempre nestes casos, esta lei leva o nome de seu propositor, o cientista francês Charles Coulomb. Coulomb descobriu que a força elétrica que atua sobre dois corpos eletricamente carregados é diretamente proporcional às suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância. Se você se lembrou da definição de Newton para a força da gravidade acertou em cheio. Como dissemos, campos elétricos e gravitacionais são análogos. Portanto, o enunciado da Lei de Coulomb pode ser escrito assim: Onde: A próxima figura representa como estas grandezas se relacionam:
A constante eletrostática varia conforme o meio em que estão imersas as cargas. No vácuo, k = 9.109 N.m2/C2. E foi assim que a era da eletricidade começou. Sabendo que existem cargas elétricas e como se comportam mecanicamente, aprendemos como controlar a movimentação dessas cargas e aproveitar a sua energia. Ouça este artigo: No universo existem 4 forças fundamentais: a força gravitacional, a força eletromagnética, a força nuclear forte e a força nuclear fraca. A força elétrica faz parte da segunda força fundamental citada, caracterizada por promover a atração e repulsão entre objetos. Sempre quando se fala em força elétrica faz-se um comparativo com a força gravitacional, pois ambas são descritas de forma análoga: dois corpos interagindo devido a uma força, que diminui, quando os corpos são afastados, ou aumenta, quando os corpos são aproximados. Um exemplo disso, na força elétrica, é visto ao passar um pente de látex no cabelo e tentar aproximar de pedacinhos de papel. Haverá uma atração, mas se não aproximar o suficiente, não fará efeito. A semelhança é tanta entre forças elétricas e gravitacionais que até as equações que governam estas duas forças são idênticas, veremos adiante. Contudo, há duas diferenças entre as forças elétricas e gravitacionais:
Ainda bem que existem estas diferenças, pois se não houvesse um equilíbrio entre a atração e a repulsão da força elétrica ou o Universo seria comprimido pela fortíssima atração, se tornando uma esfera compactada, ou ele sofreria uma grande expansão, se transformando em uma nuvem gasosa, devido a repulsão. E tudo isso porque a força elétrica predomina sobre a gravitacional quando se trata de intensidade. Este equilíbrio entre as forças de atração e a repulsão se dá devido ao fato de existir o mesmo número de partículas positivas e negativas num todo. No estudo da física, a força elétrica está inserida no conteúdo de eletrostática, ramo da física que estuda as cargas elétricas em repouso (paradas), com relação a um referencial inercial. A força elétrica faz com que cargas elétricas de mesmo sinal (ambas positivas ou ambas negativas) se repilam e de sinais contrários se atraiam (positiva e negativa). Como os tamanhos dessas cargas são extremamente inferiores em relação à distância entre elas, elas são consideradas corpos pontuais e chamadas de cargas puntiformes. Depois de Joseph Priestley (1733-1804), responsável pela descoberta do elemento oxigênio, inferir teorias e repetir experiências de Benjamin Franklin (1706-1790), isso por volta de 1766, sobre a lei das forças, encontrando relações entre as forças elétrica e gravitacional, a equação da força elétrica foi definida diretamente em 1785, quando Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) utilizou a balança de torção para determiná-la. Posteriormente esta balança de torção foi utilizada para medir a constante gravitacional (G). A equação da força elétrica ficou conhecida como Lei de Coulomb, e é dada por
onde
Quando se calcula esta força no vácuo, a constante k se torna k0 e é dada pelo valor: k0 = 8,98755 . 109 N . m²/C² Desta forma, a força elétrica, matematicamente, é definida pelo produto das cargas elétricas dividido pelo quadrado da distância entre elas, assim como a força gravitacional, que é proporcional ao produto das massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas,
Priestley havia previsto esta similaridade entre as equações. Referências bibliográficas: GONICK, Larri; HUFFMAN, Art. Introdução Ilustrada à Física – Tradução e adaptação de Luis Carlos de Menezes – Editora HARBRA, 1994. HEWITT, Paul G., Física Conceitual – 9ª ed. – Bookman, 2008. NUSSENZVEIG, Moysés, Curso de Física Básica: Eletromagnetismo – Vol. 3, 4 ed. – Edgard Blücher, 2002. Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/forca-eletrica/ O que e força elétrica exemplos?A força elétrica é a força de interação entre as cargas elétricas que varia de acordo com a distância entre elas. A força elétrica é a força que surge quando há duas cargas elétricas interagindo com os campos elétricos umas das outras. Calculamos sua intensidade usando a lei de Coulomb.
Onde encontramos força elétrica?A força elétrica é a força de interação entre as cargas elétricas que surge com a distância entre elas. Representação da força atrativa e repulsiva entre as cargas. A força elétrica é uma das quatro forças fundamentais da natureza. Ela aparece sempre que há a presença de uma carga elétrica em um campo elétrico.
Como pode ser uma força elétrica?A força elétrica tanto pode ser atrativa (se as cargas forem de sinais opostos) quanto repulsiva (cargas de mesmo sinal).
O que e o trabalho de força elétrica?Trabalho de uma força elétrica
A energia elétrica pode ser percebida através do trabalho da força elétrica. O trabalho é o produto da força exercida sobre um corpo pelo deslocamento deste corpo na direção desta força.
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O que é força elétrica de exemplos?
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